[发明专利]一种流式细胞显微图像二值化方法

说明书

技术领域

本发明属于显微镜系统的图像处理技术领域，尤其是指一种流式细胞显微图像二值化方法。

背景技术

图像二值化是图像处理的基本操作和重要步骤，其功能是将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的只有黑和白的视觉效果。二值化方法主要分为全局二值化和局部二值化。全局二值化的基本思想是求取或设定一个阈值T，将源图像中大于T的像素设置为白色（或黑色），将源图像中小于T的像素值设置为黑色（或白色），其优点是处理速度快，对噪声不敏感，缺点是图像灰度分布不均匀时二值效果不理想，代表方法是Otsu方法。局部二值化方法是将源图像分为N份，对每一份分别求取阈值然后二值化，其优点是处理灰度不均匀图像效果较好，缺点是计算量大，对噪声敏感，代表方法是Niblack方法。

其它图像二值化方法也有很多，如专利CN00808969和专利 CN1694119提及和公开的方法。然而，流式细胞显微图像对比度相对较低和局部区域可能不清晰，当前二值化方法很难对绝大多数流式细胞显微图像计算出准确的二值图像。

发明内容

针对现有技术对流式细胞显微图像二值化的不足，本发明的目的是提供一种基于累加直方图的图像二值化方法，该方法能对流式细胞显微图像提供较好的二值化效果。

本发明的技术方案是：一种流式细胞显微图像二值化方法，包括以下步骤：

       （1）、计算待处理图像的灰度分布直方图；

       （2）、计算待处理图像的灰度累加直方图并归一化；

       （3）、在累加直方图横轴上选取一个区间[                                                ,]，计算此区间内累加直方图中（, ）、（ ，）两点形成直线l的斜率和截距，其中、分别是像素灰度值、对应的累加值，区间[,]的选择尽可能包含图像灰度分布所在的区间，如256级灰度图像，可以选择区间[0,255]；

       （4）、在累加直方图横轴上选取一个区间[,]（[,][,]），计算区间[,]内累加直方图中各点（x, y）到直线l的距离并排序，距离最大的点的横坐标值即为阈值；区间[,]为区间[,]子集，应包含累加直方图中累加值变化明显的区域；

（5）、根据阈值对图像二值化。

本发明一种实施方式是在步骤（1）中，设图像灰度级为M，统计图像中像素灰度值为i（i=0,1,2…M-1）的像素总数，记为Hist[i]，得到M级灰度分布直方图Hist[M]。

本发明一种实施方式是在步骤（2）中，由步骤（1）计算得来的M级灰度分布直方图Hist[M]，计算累加直方图AccumulatHist[M], AccumulatHist[0] = Hist[0]/(height*width)，AccumulatHist[i] = AccumulatHist [i-1] +Hist[i]/(height*width) （i=1,2…M-1），其中，i为像素灰度值，AccumulatHist[i]为像素灰度值小于等于i的像素总数的归一化值，其取值区间为[0,1]，height为图像高度，width为图像宽度。

本发明一种实施方式是在步骤（3）中，根据步骤（2）计算获得的累加直方图，在平面直角坐标系中得到M个点坐标（i, AccumulatHist[i]）（i=0,1,2…M-1），横轴分量i表示像素灰度值，纵轴分量AccumulatHist[i]表示像素灰度值小于等于i的像素总数的归一化值；根据累加直方图的特点，AccumulatHist[i]在区间[0,1]内是单调递增的，在M个点中取其中从开始的连续的（-+1）个点，可知其中的极小和极大值点分别为（ ，）和（ ，），计算两点连线l的斜率和截距，其中=（-）/（-），=-*。

本发明一种实施方式是在步骤（4）中，在累加直方图横轴上选取一个区间[,]（[,][,]），计算区间[,]内累加直方图中各点（,）到直线l的距离（i=0,1,…-），其中=（*++）/；选取中的最大值，此时对应的i值即可作为待处理图像阈值对图像进行二值化。

本发明的效果在于：采用本发明的图像二值化方法，能取得较好的图像二值化效果，尤其对流式细胞显微图像二值化效果较好，方便后续对图像的处理。

附图说明

图1是待处理细胞灰度图像；

图2是待处理图像的灰度统计直方图；

图3是待处理图像的灰度累加直方图；